第1章 概述
腐蚀造成的泄漏和爆裂事故往往给石油天然气工业特别是油气田和输送管道造成重大经济损失、灾难性事故和环境污染。中国腐蚀与防护学会、中国石油学会和中国化工学会联合调查数据表明,对于各行各业来说,腐蚀造成的损失平均约占国民生产总值3%,但对于石油与石化行业尤其严重,约占产值的6%左右[1]。
从国际上看,每年都有大量的油气管道爆破及泄漏事故,由腐蚀造成的损失触目惊心。例如2000年8月,美国EIPaso天然气公司在新墨西哥州Carlsbad附近的天然气管道发生断裂,导致附近12名露营者死亡,燃烧的大火柱达50m高,这起天然气管道事故曾被美国和国际媒体大量报道,引起了人们对管道安全的关注。美国运输安全委员会(NTSB)对事故进行了分析调查,事故原因分析表明,由于严重的内腐蚀使得管壁厚度减薄到不能承受管内压力,导致管道发生断裂[2]。2005年,运行14年的Fairway油气田发生由管道内部腐蚀造成的泄漏事故,蚀坑孔径长达10mm[3]。2006年,英国石油(BP)公司在阿拉斯加州北部普拉德霍海湾地区发生重大石油泄漏事故,约有26.7万加仑原油从输油管中泄漏并污染了附近约2英亩的苔原地带,BP公司因此支付巨额赔偿。调查发现,这次事故是由于石油原油管道的腐蚀穿孔造成的。
1971年5月~1986年2月,四川天然气管网因腐蚀导致爆炸燃烧事故83次。其中第一次事故就造成24人伤亡。1980年以后,通过加注缓蚀剂、加强清管等措施较有效控制了管道的内腐蚀,管道事故率有所下降,但20世纪90年代川渝地区输气管道的平均事故率仍达到了2.3次/(1000km·a)[4]。1991年1月25日,川东油田H2S腐蚀造成井喷,死亡2人,受伤7人。腐蚀还破坏水资源、损害生态环境和造成资源浪费。
我国从20世纪90年代起,一直不断加大对石油天然气的勘探力度,先后在鄂尔多斯、塔里木、四川等盆地发现很多油气田,并不断拓展海水油气田开发和海外油气田开发[5]。近几年我国开发的罗家寨、普光、渡口河、龙岗等气田都属于高含硫、高含二氧化碳(CO2)的高酸性气田[6],相继发现了油管腐蚀穿孔或断落等现象,严重影响到了生产安全。根据不完全统计,20世纪90年代在川东气田修井作业中,有80%左右均与油管的腐蚀有关;生产油管1~2年中就会发生腐蚀破坏,其中最短的还不到10个月[7]。
近年来,随着我国油气田深度开发和油气管道建设飞速发展,油气井、集输管线和长输管线的腐蚀问题日益突出,给腐蚀控制工作带来极大挑战,同时也要求更多专业技术人员充分了解石油天然气工业中的腐蚀特点,通过不断的技术进步和应用实践,减轻或避免腐蚀带来的危害。